БП 220/12 с РАЗДЕЛЬНЫМИ входами, 2 канала, Сильно не пинать, знаю, что уже подымалось Опции

[borja86]

Всем доброго времени суток! Пишу диплом, тема, собственно почти целикком взята отсюда. Знаю,что было еще подобное недавно, читал. Но все же: я студент, не все понимаю, да и есть нюансы. В общем, вот мое ТЗ:
Вход переменного 50Гц 85-256В
Вход постоянного 12В +- 15% (10-14В). Внимание: это другой, альтернативный вход!!! Весь диапазон 12-220 на одном входе не нужен.
Выход:
Канал1: 42В, 2А, защита от превышения тока нагрузки на уровне 3А.
Канал2: 3.3В, 0.5А, защита от превышения тока нагрузки на уровне 1А.
ОБЯЗАТЕЛЕН корректор коэффициента мощности, гальваническая развязка.
Нестабильность выходного напряжения: 2%
КПД желательно 75-85%.
Частота 100кГц

В общем, прошу помощи в данном вопросе. Буду благодарен за любую помощь: какую топологию посоветуете,какие нюансы,как организовать переключение входов и защиту от неверного включения (в смысле, тумблер на 220VAC, а подключили на 12VDC, например), цена (хотелось бы по-дешевле) и т.д. Особо интересует, в какой корпус это можно запихнуть? Желательно, средних размеров (чтоб не чемодан, но и сигаретная пачка не нужна ).

P.S.: буду очень признателен, если кинете ссылку(и), где поискать анологичные БП.

Сообщение отредактировал borja86 - Oct 29 2009, 16:05

[Microwatt]

Вам придется сделать два источника. Один - традиционный сетевой источник. 150 ватт ... обратноходовик уже пыхтит, но еще можно. Лучше сделать прямоходовой. Два сердечника по квадрату приблизительно. Можно сделать один выход, только 42 вольта, а из них уже масенький конвертор на 3.3 вольта с отдельными защитами. Иначе. ток нагрузки отдельно по каналам не будет ограничиваться.
Второй - повышающий конвертор с 12 до 120-150 вольт, включенный по диодному ИЛИ с сетевым выпрямителем. Стабилизировать его не нужно. Пушпул можно нарисовать.
КПД будет плоховат, но ТЗ тоже нехорошее. Никаких схемных защит от подачи "не туда" 12 или 220 делать не нужно. Это делают разными разъемами, исключающими неверную стыковку механически.

Сообщение отредактировал Microwatt - Oct 29 2009, 16:59

[asdf]

Второй - повышающий конвертор с 12 до 120-150 вольт, включенный по диодному ИЛИ с сетевым выпрямителем. Стабилизировать его не нужно. КПД будет плоховат, .

Зачем прогонять мощность через через два преобразователя, уж лучше сразу развязанный стабилизированный 12>42.
Объемы трансформатора и дросселя будут различаться незначительно, так что выигрыша небольшой, а вот по ключу и диодам выигрыш значительный.
Схема управления ключами может быть одна, правда может возникнуть вопрос обеспечения устойчивости.

[borja86]

Зачем прогонять мощность через через два преобразователя, уж лучше сразу развязанный стабилизированный 12>42.
Объемы трансформатора и дросселя будут различаться незначительно, так что выигрыша небольшой, а вот по ключу и диодам выигрыш значительный.

Я так понимаю, что предложение уважаемого Microwatt обусловлено тем, что как раз не надо возится со стабилизацией 12>42. И в итоге задачка сводится к тому, что уже решалась на этом форуме. Я прав? Так что все-таки с нарисованной мной структурной схемой? Годится или нет? Я так понимаю, что при таком раскладе мне понадобится 3 микросхемы управления: основным преобразователем 220>42 (вместе с ККМ), DC/DC 42>3.3 и повышающим конвертором 12>120. Так?

Схема управления ключами может быть одна, правда может возникнуть вопрос обеспечения устойчивости.

Уважаемый asdf, можно по-подробнее: что там будет с устойчивостью и как вообще организовать это самое единое управление. Может проще еще микросхемку одну?

[Прохожий]

Я так понимаю, что предложение уважаемого Microwatt обусловлено тем, что как раз не надо возится со стабилизацией 12>42. И в итоге задачка сводится к тому, что уже решалась на этом форуме. Я прав? Так что все-таки с нарисованной мной структурной схемой? Годится или нет? Я так понимаю, что при таком раскладе мне понадобится 3 микросхемы управления: основным преобразователем 220>42 (вместе с ККМ), DC/DC 42>3.3 и повышающим конвертором 12>120. Так?


Уважаемый asdf, можно по-подробнее: что там будет с устойчивостью и как вообще организовать это самое единое управление. Может проще еще микросхемку одну?

Уважаемый asdf абсолютно прав в том, что из 12 Вольт надо делать 42 (можно без гальваноразвязки на повышающем DC/DC).
Так проще.
Получается 4 микросхемы:
1. ККМ+Флайбак (NCP1651),
2. Канал 3.3 Вольта (LM2597HVN-3.3),
3. Повышатель (UC3843 + NFET ),
4. Моск + помигушки (PIC или AVR).
С устойчивостью во всех трех случаях надо будет разбираться отдельно.
Но, уверяю Вас - это не самое главное в этом раскладе.
А с мостом и диодами на Вашем рисунке что-то не так ...

Сообщение отредактировал Прохожий - Oct 30 2009, 18:49

[borja86]

Уважаемый asdf абсолютно прав в том, что из 12 Вольт надо делать 42 (можно без гальваноразвязки на повышающем DC/DC).
Так проще.
Получается 4 микросхемы:
1. ККМ+Флайбак (NCP1651),
2. Канал 3.3 Вольта (LM2597HVN-3.3),
3. Повышатель (UC3843 + NFET ),
4. Моск + помигушки (PIC или AVR).
С устойчивостью во всех трех случаях надо будет разбираться отдельно.
Но, уверяю Вас - это не самое главное в этом раскладе.
А с мостом и диодами на Вашем рисунке что-то не так ...

А что тогда главное в этом раскладе? Просветите студента, пожалуйста...
С мостом согласен, взял, что первое попалось под руку в microcap, не посмотрел.А что с диодами? что напутал? Вроде изображал, как учили: один повышающий, один понижающий конвертор. Полярности диодов не те? А с "моском" очень не хочется связываться: я в программировании микроконтроллеров вообще ничего не понимаю (а ведь вставишь PIC или AVR-изволь запрограммить).
А в целом, я до сих пор не пойму, какой такой мозг нужен? Я рассуждаю так: включили 220VAC, работает соответствующий преобразователь, вход 12VDC молчит (ибо на нем ничего нет, ничего не преобразует, никому не мешает!). Включили 12VDC, работает преобразователь 12>42В, 220VAC молчит (по анологичным причинам см. выше). Одновременное включение входов исключено механически (разъемами), как и сказал Microwatt. Что не так?

[Прохожий]

А что тогда главное в этом раскладе? Просветите студента, пожалуйста...
С мостом согласен, взял, что первое попалось под руку в microcap, не посмотрел.А что с диодами? что напутал? Вроде изображал, как учили: один повышающий, один понижающий конвертор. Полярности диодов не те? А с "моском" очень не хочется связываться: я в программировании микроконтроллеров вообще ничего не понимаю (а ведь вставишь PIC или AVR-изволь запрограммить).
А в целом, я до сих пор не пойму, какой такой мозг нужен? Я рассуждаю так: включили 220VAC, работает соответствующий преобразователь, вход 12VDC молчит (ибо на нем ничего нет, ничего не преобразует, никому не мешает!). Включили 12VDC, работает преобразователь 12>42В, 220VAC молчит (по анологичным причинам см. выше). Одновременное включение входов исключено механически (разъемами), как и сказал Microwatt. Что не так?

То что Вам советовали - высшая математика.
В том, что Вам надо сделать, всего лишь простая инженерная работа.
1. На сайте www.onsemi.com можно найти полную информацию о применении NCP1561 с примерами и готовыми схемами.
Там же специальный файл EXEL для расчетов всей схемы. В том числе и на устойчивость.
2. В применении LM2597HVN-3.3 нет ничего сложного. Достаточно того, что Вам дали.
3. Повышающий стабилизатор на UC3843 и NFET тоже классика.
4. Мозг в Вашем варианте не нужен. Я почему-то решил, что переход с питания от сети на питание от аккумуляторов должен быть автоматическим.
Если это было бы так, то мозг был бы остро необходим, а так в нем нет необходимости.
Короче, рисуйте структурную схему и выкладывайте. Будем смотреть.

[borja86]

То что Вам советовали - высшая математика.
В том, что Вам надо сделать, всего лишь простая инженерная работа.
1. На сайте www.onsemi.com можно найти полную информацию о применении NCP1561 с примерами и готовыми схемами.
Там же специальный файл EXEL для расчетов всей схемы. В том числе и на устойчивость.
2. В применении LM2597HVN-3.3 нет ничего сложного. Достаточно того, что Вам дали.
3. Повышающий стабилизатор на UC3843 и NFET тоже классика.
4. Мозг в Вашем варианте не нужен. Я почему-то решил, что переход с питания от сети на питание от аккумуляторов должен быть автоматическим.
Если это было бы так, то мозг был бы остро необходим, а так в нем нет необходимости.
Короче, рисуйте структурную схему и выкладывайте. Будем смотреть.

Прошу прощения за задержку - дела были. Вот выкладываю, что у меня получилось:

Критикуйте, где ошибки?

3. Повышающий стабилизатор на UC3843 и NFET тоже классика.

Не подходит: у меня частота 100кГц, а в даташите типовая 52кГц. Взял NCP3163:
 NCP3163_D.pdf ( 242.63 килобайт ) Кол-во скачиваний: 325

А нельзя ли как-нибуть сделать так, чтобы 12>42 у меня получился тоже развязанным, причем силовой трансформатор - общий и для 220>42 и для 12>42?

[Прохожий]

Критикуйте, где ошибки?

В общих чертах все правильно, но надо уточнить обвязку от NCP1651.
Лучше возьмите и перерисуйте схему из DS (и пересчитайте).

Не подходит: у меня частота 100кГц, а в даташите типовая 52кГц. Взял NCP3163:
 NCP3163_D.pdf ( 242.63 килобайт ) Кол-во скачиваний: 325

А нельзя ли как-нибуть сделать так, чтобы 12>42 у меня получился тоже развязанным, причем силовой трансформатор - общий и для 220>42 и для 12>42?

Есть сомнения по поводу NCP3163 - не потянет по току. И это не ШИМ, а преобразователь с фиксированной длительностью открытого ключа.
У него будет меняться частота в зависимости от нагрузки. Т. е. 100 кГц будет только при вполне определенной нагрузке, а во всех остальных случаях будет нечто другое.
И ошибка там у Вас в цепи ОС. Ее надо брать не с нуля, а с плюса.
Лучше делать, как я предлагал. А вместо UC3845 надо взять что-то посовременнее. Например, вот это.
Хотя у меня UC3845 работала на частоте 150 кГц.
Если преподаватель разрешит остановиться на этом варианте, то считайте, что все хорошо. По идее, все должно работать и без развязывающих диодов.
Если же требуется гальваноразвязка по 12 Вольтам, то дело плохо.
Тогда только решение, предложенное уважаемым Microwatt-ом в виде пуш-пула на UC3808-2 со своим трансформатором.
И в этом варианте развязывющие диоды, упомянутые уважаемым Microwatt-ом, будут остро необходимы.

[wim]

А вместо UC3845 надо взять что-то посовременнее. Например, вот это.
Хотя у меня UC3845 работала на частоте 150 кГц.

Здесь нужно повышение напряжения больше чем в два раза, поэтому UC3843 или клоны ейные. Но для буста лучше использовать контроллер с ограничением коэффициента заполнения, дабы он ненароком не свалился на другую ветвь регулировочной характеристики. L5991A или UCC3807.